JPH0376040A - 光磁気記録方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、レーザ光などのエネルギービームを用いて情
報の記録、再生、消去を行なう光磁気記録にかかわり、
特に、固定したバイアス磁界もしくは無磁界において、
オーバーライト可能な光磁気記録方式に関する。

【従来の技術】

光磁気記録におけるオーバーライトの手法には、磁界変
調方式および光変調方式がある。 磁界変調方式では、光磁気記録膜に連続光を照射し、記
録部分を照射光エネルギーで昇温させ。 同時に、記録すべき情報をもとに変調させた磁界を印加
することにより、光磁気記録膜の磁化を反転させて、オ
ーバーライトを行なう（例えば特開昭６０−２５１５３
９．特開昭６０−２６１０５１、特開昭６１−２２４５
２など）。 一方、光変調方式によりオーバーライトを行なう方式と
しては、２層の磁性膜を使う方式（特開昭６２−１７５
９４８）、および固定磁界による方式、例えば「アイ・
イー・イー・イー　トランザクションズ　オン　マグネ
ティクス　エム・エイ・ジー第２３巻、１７１−１７３
頁（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ、　　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ　　
ＭＡＧ２３　（１９８７）ｐｐ、１７１−１７３）Ｊが
報告されている。このうち、２層の磁性膜を使う方式は
、交換相互作用により磁気的に結合した２層の磁性膜か
らなる記録媒体を用い、記録の都度に。 磁界印加による記録膜の初期化を行なう必要がある。ま
た、固定磁界による光変調オーバーライト方式では、所
定の時間幅のレーザパルスで記録磁区を形威し、前記レ
ーザパルスより短い時間幅のレーザパルスを前記記録磁
区上に照射して、既存の記録磁区を消滅させることによ
って単一ビームオーバーライトを行なう。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来技術のうち、磁界変調オーバーライト方式では
、高速で磁界をスイッチングすることが可能な磁界発生
用電磁石が必要とされる。このために、記録再生装置に
おける磁界印加機構が複雑になるという欠点があった。 また、２層の磁性膜を使う光変調オーバーライト方式は
、両方の磁性膜の補償温度や保磁力等の磁気特性および
両磁性膜間の磁気的な結合の強さを、特定の範囲内にコ
ントロールしなければならず、また記録消去に用いるレ
ーザ光出方の許容範囲が小さいことなどの欠点があった
。 一方、固定した印加磁界もしくは無磁界におけるオーバ
ーライト方式は、書き換え動作の再現性が不十分であり
、特に短いパルス光で行なう記録磁区の消滅動作が確実
に行なわれず、消し双すエラーが発生する確率が高いと
いう問題点があった。 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を除き、光磁気
記録において、単一の光ヘッドを用い、固定した印加磁
界もしくは無磁界で、再現性良くオーバーライトを行な
うことが可能な方式を実現することである。

【課題を解決するための手段】

上記目的は、記録磁区の形成と消滅を固定した印加磁界
もしくは無磁界のもとで行なう光磁気記録において、既
存の記録磁区を消去する際に、記録磁区が形成される条
件よりも大きなエネルギーの光を記録膜上に照射するこ
とによって達成される。 ［作用１ 第１図に、２０００λ厚のＴ　ｂ、、Ｆ　ａ＠、Ｇ　ｏ
、。 膜における、重ね書きを行なった後の磁区の大きさを示
す。最初に、６００ナノ秒のレーザパルスにより記録を
行ない、次に同じ部分にパルス長を変えた種々のパルス
光により、重ね書きを行なった。膜面レーザパワーは１
７ｍＷ、印加磁界は、記録磁区の形成を補助する方向に
３０（Ｏｅｌ印加しており、記録時と重ね書き時で印加
磁化は変えていない。第１図によると、２００ナノ秒か
ら２５０ナノ秒の短パルス領域および、１０００ナノ秒
以上の長パルス領域において、単一パルスにより既存の
記録磁区を消滅させることが可能である。 前者を短パルス消滅モード、後者を長パルス消滅モード
と呼ぶことにする。従来、単一ビームオーバーライトと
して提案されていたのは、短パルス消滅モードを用いた
オーバーライトである６本発明のオーバーライト方式は
、長パルス消滅モードを利用する。 監２図に、上記の磁性膜を用い、記録膜上の記８磁区が
存在しない部分に、上記と同じ条件で、光照射を行なっ
た場合の磁区径をあられす、第１図と見くらべると、２
００ナノ秒以上のパルス幅においては、既存磁区の有無
にかかわらず、最後゛に照射された光パルスのパルス幅
によって、最終的に残る磁区径が決まっている。すなわ
ち、この範囲内においては単一ビームオーバーライトが
可能である。 長パルス消滅モードによるオーバーライトにおける、パ
ルス幅と磁区形成を第１表に示す。 第１表 ただし、表中のＯは記録磁区が存在しないことをあられ
し、１は存在することをあられす。レーザのパルス幅の
長短と磁区の有無の対応が、従来のものと逆であること
に注意を要す。 すなわち、従来例（特願昭６２−２８３２８３）の記録
方式においては、記録磁区を形成しない部分においては
、記録パルスよりも短いパルスにより、既存の記録磁区
を消滅させていた。これに対して、本発明による方式で
は、既存の記録磁区を消滅させるために記録用パルスよ
りも長いパルスを使う。 第３図に長パルス消滅モードを利用した記録とオーバー
ライトのタイムシーフェンスの一例を示す。 ２′ａの記録信号Ａをもとに、レーザ光を変調し、記録
情報が１の場合には記録磁区を形成し、０の場合には、
記録磁区が存在しない、という条件で書き込むものとす
る。すなわち、信号１に短パルスを、信号Ｏに長パルス
を対応させる。すると、記録磁区Ａのパターンが形成さ
れる。 つぎに、記録信号Ｂをその上に重ね書きをする。 この際の信号変調は、レーザ出力Ｂとなる。この重ね書
き後に形成される磁区パターンは記録磁区Ｂとなる。こ
のようにして、オーバーライトが可能である。この際、
ディスク上のパルス光が照射される位置が常に同じにな
る必要がある。このためには、ディスク上の埋め込みク
ロック信号などを用いて、タイミングを取るなどの、手
段が考えられる。 第４図に、上記の磁性膜上に同じ条件で重ね書きを行な
い既存の記録磁区を消滅させようとした場合の、１００
回あたりの消し残りの発生頻度を表す。短パルス消滅モ
ードの場合消し残りの発生頻度を１％以下にするために
は、パルス幅を２゜Ｏ〜２２０ナノ秒の狭い範囲にしな
ければならない。これに対して、長パルス消滅モードに
おいては、１０００ナノ秒以上の広い範囲で、消し残り
発生を１％以下にできる。 第５図に、Ｔｂ、４Ｆｅ、ｓＣｏ□□膜における重ね書
き特性を示す。記録は、種々の印加磁界のもとてパルス
１１６００ナノ秒のレーザパルスによって行ない、その
後に、同一の磁場のもとで、重ね書きを行なった。図は
、このときの既存磁区が消滅した領域を、印加磁界とパ
ルス幅にたいして示したものである。図中の○印の条件
で、記録磁区が消滅し、Ｘ印の条件では、既存磁区は消
滅しなかった・ 領域は、４つに分類できる。 領域Ａにおいては、既存磁区は、消滅しない。 領域Ｂが、上記の短パルス消滅モードに対応する。 領域Ｃが、上記の長パルス消去モードに対応する。 領域りにおいては、該当する印加磁界ではいかなるパル
ス幅でも記録磁区が形成されない。 ここで、この領域Ａと領域Ｂとの間、もしくは、領域Ａ
と領域Ｃとの間において、固定した外部磁界もしくは無
磁界におけるオーバーライトが可能である。 第５図かられかるように、短パルス消滅モードの利用が
可能であるのは印加磁界が−１０［Ｏｅ］から６０（Ｏ
ｅ）の範囲内にすぎない。 さらに、外部磁界が負の領域では、記録される磁区径が
０．２μｍ以下となり、十分な再生出力が期待できない
のみならず、記録磁区の形成が確実に行なわれない書き
落しエラーの発生確率が大きくなってくる。これに対し
て、長パルス消滅モードの利用は外部磁界−１０（Ｏｓ
）から１５０〔００１以上までの広い範囲で可能であり
、印加磁界に関して許容範囲が大きい。 以上のように、既存磁区を消滅させる際のレーザ出力と
印加磁界のいずれに関しても、長パルス消滅モードの方
が、従来の短パルス消滅モードより、動作許容範囲が大
きい。 長パルス消滅モードは膜厚が大きな記録膜においてのみ
、現われる。上記と同じ組成の磁性膜をもって膜厚を５
００人、１０００Å、１５００人。 ２０００人として、特性評価したところ、前二者におい
ては、長パルス消滅モードは存在しなかった。これは、
膜厚の大きな磁性膜の方が磁壁の移動がより容易であり
、記録磁区の自己消滅が起こりやすいからと考えられる
。 本発明においては、従来の記録と消去を別の周回で行な
うオーバーライト不可能な光変調記録方式と異なり、印
加磁界は１００（Ｏｓ）程度以下と小さく、固定したも
のである。そこで、光磁気記録装置の磁界印加機構とし
て、永久磁石を用いることが可能である。また、磁性膜
の補償温度などの磁気特性の調節や、交換結合多層膜に
よる記録膜への実効的なバイアス磁界印加を調節するこ
とにより、無磁界でもオーバーライト可能とすることが
できる。また、光ヘッドの対物レンズアクチュエータ用
のコイルから発生する磁界をバイアス印加磁界として用
いることも可能である。 〔実施例〕 以下、実施例に基づいて、本発明の詳細な説明する。 〔実施例１〕 第６図に、実施例１に用いる光磁気記録再生装置の概略
図を示す。構成は、従来の光変調型の記録再生装置と基
本的に同じである。記録は、半導体レーザ５からの光出
力を変調することにより行も家、再生は、カー効果によ
る偏光面の回転を光検出器６および７による差動で検出
して行なう。 記録は、長いパルス光と短いパルス光を用いた、光パワ
ーのパルス状変調によって行なう。記録信号とパルスパ
ターンの一例を第７図に示す。ここでは記録膜として、
第１．２図で示した特性の磁性膜を使用するものとする
。磁界印加機構としては、対物レンズ４用のアクチュエ
ータの永久磁石による磁界を用いる。これは、膜面上で
３０（Ｏｅ〕の書き込み方向の磁界となる。記録媒体の
線速度を１ｍ／ｓｅｃとして、埋め込みクロック方式で
、パルス照射が毎回同じ位置で行なわれるようにする。 記録信号Ａをもとに、レーザ光を変調し、信号１に０．
６マイクロ秒の短パルスを、信号０に１マイクロ秒の長
パルスを対応させる。パルスのピーク膜面パワーはいず
れも１７ｍＷとする。すると、記録磁区Ａのパターンが
形成される。つぎに、記録信号Ｂをその上に重ね書きを
する。この際の信号変調は、レーザ出力Ｂとなる。この
重ね書き後に形成される磁区パターンは記録磁区Ｂとな
り、オーバーライト動作が確認された。 〔実施例２〕 光磁気記録再生装置および記録媒体としては実施例１で
用いたのと同じである。 記録は、パルス光のピーク強度の変調によって行なう。 記録信号とパルスパターンの一例を第８図に示す。記録
信号Ａをもとに、レーザ光を変調し、信号ｌに膜面パワ
ー１５ｍＷの弱いパルスを、信号０に膜面パワー２０ｍ
Ｗの強いパルスを対応させる。パルス幅はいずれも７０
０ナノ秒とする。 すると、記録磁区Ａのパターンが形成される。つぎに、
記録信号Ｂをその上に重ね書きをする。この際の変調光
出力は、レーザ出力Ｂとなる。この重ね書き後に形成さ
れる磁区パターンは記録磁区Ｂとなり、オーバーライト
動作が確認された。 〔実施例３〕 光磁気記録再生装置および記録媒体としては。 実施例１で用いたのと同じものを用いる。 記録は、連続光の強度の変調によって行なう。 記録信号とパルスパターンの一例を第９図に示す。 記録媒体の線速度を１　ｍ　／　ｓ　６　Ｑとする。 繰返し周波数１２５　ｋ　Ｈｚのレーザ先出カバターン
Ａにより記録を行なったところ、記録磁区Ａが形成され
る。パワーレベルが低い所で記録磁区が形成される。つ
ぎに、繰返し周波数Ｌｏｏｋ）（Ｚのレーザ先出カバタ
ーンＢによりその上に重ね書きを行なったところ、それ
に対応する記録磁区パターンＢが形成され、オーバーラ
イト動作が確認された。 〔実施例４〕 第１０図に実施例４における記録再生装置の概念図を示
す。実施例１における装置との違いは、半導体レーザア
レイ５を用いて消去光１１と記録光１２の二つのビーム
を作っている点である。消去光は、記録媒体の線速とレ
ーザ光膜面パワーから推算して、記録磁性膜にとって実
質的に前記の長パルス消滅モードと同等の熱量が与えら
れるように設定する。記録は、光変調方式で、消去光よ
りも低いパワーレベルで記録可能な領域を用いて行なう
、記録した情報の読み出し、トラッキングサーボ用信号
、フォーカシングサーボ用信号は。 いずれも記録光１１を用いて行なう。 消去光と記録光の出力のタイムチャートの一例を、第１
１図に示す。実施例１で用いたのと同じディスクを用い
、媒体線速度１ｍ／ｓｅａとして。 消去光を１５ｍＷとすると、完全な消去が可能である。 これに１７ｍＷでパルス１１５００　ｎ　ｓ、繰返し周
波数１００ｋＨｚのパルス光を記録光として用い、記録
を行なえることを確認した。

【発明の効果】

上記のように、本発明によれば、磁場印加の機構を簡略
化でき、再現性良くオーバーライト可能な光磁気記録が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第工図は５重ね書きを行なった後での磁区径と光のパル
ス幅の関係を示す図、第２図は、記録膜上の磁区が存在
しない部分に書き込みを行なった場合の磁区径と光のパ
ルス幅の関係を示す図、第３図は、本発明の一実施例の
記録および重ね書きのタイムシーフェンス図、第４図は
２重ね書きを行なった場合の、１００回あたりの消し残
りエラーの発生頻度を示す図、第５図は、印加磁界とパ
ルス幅を変えた場合のオーバーライト可能領域を示す分
布図、第６図は、実施例１に用いる光磁気記録再生装置
の概念図、第７図は、実施例１による記録とオーバーラ
イト時の記録光出力と記録磁区の関係を示す説明図、第
８図は、実施例２による記録とオーバーライト時の記録
光出力と記録磁区の関係を示す説明図、第９図は、実施
例３による記録とオーバーライト時の記録光出力と記録
磁区の関係を示す説明図、第１０図は、実施例４に用い
る光磁気記録再生装置の概念図、第１１図は、実施例４
における、消去ビームおよび記録ビームのタイムチャー
トおよび記録磁区の形状をあられす説明図である。 符号の説明 １・・・磁界印加機構　　　２・・・光磁気記録媒体３
・・・記録磁区　　　　　４・・・対物レンズ５・・・
半導体レーザ　　　６・・・光検出器ａ７・・・光検出
器ｂ　　　　８・・・ビームスプリッタ９・・・偏光ビ
ームスプリッタ １０・・・１／２波長板 １１・・・先行消去光ビーム １２・・・記録光ビーム １３・・・媒体進行方向 第 図 ８乙　す季　イ名　号 θ ！ θ ！ レーｆ′出方 官乙ｇ暴看六区 ○ 言ｔｎｃイ官　ゴ ！ 託す朱繊区 の ○ 第 図 ７（ｎｓ） 第１図 第２図 ハ１ルス暢 （九Ｓ〕 竿５図 寥６図 亭 ７ 図 官り喀【トイ名号　Ａ ／ θ ！ ！ θ 言【言すくｂ６区Ａ ■ 飢井ルム区Ｂ 竿を図 名ｔＩ↑（イ書号Ａ θ ！ θ ！ σ １Ｌ鋒橢琴 β θ ！ 言ｔ　４％　Ｎ、６区Ｂ ○ 番？ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録磁区の形成と既存の記録磁区の消滅を、固定し
   た印加磁界もしくは無磁界のもとで行ない、記録の都度
   に磁界印加による記録膜の初期化を行なうことを必要と
   しない光磁気記録方式において、既存の記録磁区を消滅
   させる際に、記録磁区を形成する際よりも実質的に大き
   な熱量を、光照射により記録膜に与えることを特徴とす
   る光磁気記録方式。 ２、光磁気記録方式において、記録磁区を形成する場合
   には短いパルス光を照射し、記録磁区を形成しない場合
   もしくは既存の記録磁区を消滅させる場合には、前記の
   記録磁区形成パルスよりも長いパルス幅のパルス光を照
   射すること、もしくは、記録膜面上の特定の位置に照射
   されるパルス櫂の総和が前記の記録磁区形成パルスのパ
   ルス幅よりも長い、一群のパルス列よりなる光を照射す
   ることにより、固定した印加磁界もしくは無磁界のもと
   で、単一ビームによりオーバーライトを行なうことを特
   徴とする特許請求範囲第１項記載の光磁気記録方式。 ３、光磁気記録において、記録磁区を形成する場合には
   小さなエネルギーのパルス光を照射し、記録磁区を形成
   しない場合もしくは既存の磁区を消滅させる場合には、
   前記の記録磁区形成パルスよりも大きなエネルギーのパ
   ルス光を照射することにより、固定した印加磁界もしく
   は無磁界のもとで、単一ビームによりオーバーライトを
   行なうことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の光磁
   気記録方式。 ４、光磁気記録方式において、記録磁区を形成しない場
   合には大きな膜面パワーの光を連続的に照射し、記録磁
   区を形成する位置において照射光の膜面パワーを上記の
   連続光よりも小さくすることにより、固定した印加磁界
   もしくは無磁界のもとで単一ビームオーバーライトを行
   なうことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の光磁気
   記録方式。 ５、先行する光ビームにより、消去を行ない、それに続
   く光ビームにより、情報の書き込みを行ない、上記先行
   消去用光ビームの膜面に到達するパワーが、磁区形成に
   要するパワーよりも大きな熱量を光磁気記録膜に与える
   ものであることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の
   光磁気記録方式。 ６、光磁気記録磁性膜の膜厚を１０００Åより大きくす
   ることにより、光照射により記録がなされる時の記録膜
   の膜面温度での、磁壁易動度を増大し、光照射時の記録
   磁区の自己消滅を利用して既存の記録磁区を消滅させる
   ことを特徴とする、特許請求範囲第１項記載の光磁気記
   録方式。